在家生产超级电容器，只需要一台普通打印机

Sang-Young Lee是韩国蔚山国家科学技术研究所（Ulsan National Institute of Science and Technology ，UNIST）的一位电池化学家。近五年来，他一直在从事柔性可打印电池的研究。在他看来，自从锂电池诞生后，电池的构造就一直没有真正改变过。

在 Lee的实验室长凳下面，放着一台普通的、有些破旧的喷墨式打印机。经过他的改装，这台打印机能够用来打印出电路，或是生产一种被称为“超级电容器”的能量存储装置。

为了使打印机正常工作，Lee将其原有的墨盒清空，然后填充以特殊配置的电池材料和导电油墨。当放入经过处理的纸张后，这台打印机就能打印出柔性耐用的超级电容，或者其他简单的的电子元件。打印的模板可以是一张高分辨率地图、一朵花、一个标志或任何你想要的设计形式。

通过打印生产，用于能源领域的高级薄膜

一般来说，常规的锂电池的构造通常是把能量存储材料接到金属箔上，并使用液体电解质封装成几种基本形状——袋状、硬币状、柱状或是矩形柱状的电池。因此可穿戴健康监测设备的设计，无论载体是服装还是腕带，都会受到电池形状的限制。为了消除电池对产品设计带来的种种限制，Lee打算研制一种外形可随意设计的柔性电池，同时还要保证这种电池能够使用诸如喷墨打印机之类的简单设备生产。

为了实现这个目标，Lee尝试了所有可用的材料。研发的难点在于，如果油墨在纸上随意涂抹或流动，超级电容器就无法工作。因此，需要先印刷一层纤维底漆作为介质，用以吸附油墨使其不会乱流。接下来要印刷的是碳纳米管，用来替代电池中的箔电流收集器，最后是银纳米线电极和电解质油墨。每一种油墨都是专门配制的，以确保在墨盒中时能随印刷头流动且不易结块。

分层打印方法

实现上述流程的关键在于研发出一种能够与喷墨打印兼容的电解质。电解质是一种能够传导离子和电子的特殊液体介质。Lee作为首创者，研制出了一系列的含有电解质的喷墨印刷兼容材料。他提到，现存的各类液体或者固体电解质与喷墨印刷并不兼容，而且其中一些的柔性也不足。

Lee将他的系统原型发表在《能源与环境科学》（ Energy & Environmental Science）杂志上，并详述了电池和电路是怎样隐藏在印刷图案中。在一张纸上，打印上去的单词“BATTERY（电池）”为单词“Printed Circuit（印刷电路）”供电，并点亮LED灯泡（如下图）。

这类打印生产的电路可以有广泛的应用，比如在咖啡杯包装的设计中，超级电容器为一个传感器供电，该传感器能够根据饮料的温度，自动亮蓝灯显示“凉”或亮红灯显示“热”。

纽约Frog设计公司的机械与工业设计师 Inna Lobel 说道：“物联网和云计算的目标是在科技的帮助下，使我们能够以非常自然的方式和世界互动。这些打印出来的超级电容器，已经可以向世人表明，未来的技术和材料大概是什么样子的。”

然而，技术永远都在发展之中。为了验证可打印电路的实用性，Lee必须首先研发出能方便地进行相关测试的设备。当电池被扭曲或者产生形变时，需要一种定制的仪器才能测量其电性能。Lee表示，下一步将是继续提升印刷品的能量存储能力，并尝试在纸以外的材料上进行印刷。